Basics / Pathophysiologie

Hungergefühl und Körpergewicht: Basics

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Hungergefühl und Körpergewicht hängen eng miteinander zusammen. Über das Hungergefühl reguliert das Gehirn die Nahrungsaufnahme und damit das Körpergewicht. Eine unausgeglichene Abstimmung zwischen beiden führt zu einer Gewichtszu- oder -abnahme. Hier werden wesentliche Mechanismen der Regulation beschrieben.

Regulation über das Gehirn

Hungergefühl und Körpergewicht werden fein reguliert. Die Justierung des Körpergewichts findet im Gehirn statt. Das Hungergefühl ist dabei die bedeutendste Stellgröße.

Die Regelkreise sind außerordentlich komplex und werden von verschiedenen Faktoren beeinflusst. Wirksam sind

Fettleibigkeit (Adipositas) und Magersucht (Kachexie) sind Extreme, bei denen eine Störung der Regulation der Regelkreise vorliegt.

Hier werden die wesentliche Grundlagen über den komplexen Zusammenhang zwischen Hungergefühl, Körpergewicht und den verschiedenen Einflussfaktoren dargestellt.

→ Körpergewicht

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Einfluss von Hormonen

Hungergefühl und Körpergewicht stehen unter dem regulierenden Einfluss von Hormonen. Wichtige Hormone in diesem komplexen Regelkreis sind die Fettgewebshormone Adiponektin und Leptin, sowie Ghrelin aus dem Magen, Insulin aus der Bauchspeicheldrüse und Motilin und Cholezystokinin aus der Dünndarmwand. (1)United European Gastroenterol J. 2021 Jul;9(6):727-734. doi: 10.1002/ueg2.12097

→ Das Hormonsystem: Basics

Ghrelin – Das Hungerhormon

Das Hormon Ghrelin, das hauptsächlich im Magen produziert wird, spielt eine entscheidende Rolle bei der Regulation von Hungergefühl und Körpergewicht. Ghrelin wird vermehrt produziert, wenn der Magen leer ist, und signalisiert dem Gehirn, dass Nahrung aufgenommen werden sollte. Bei Menschen mit Adipositas ist oft eine gestörte Ghrelin-Regulation zu beobachten, was zu einem gesteigerten Hungergefühl führen kann. Es wird dann produziert, wenn Energiemangel droht. Zur Energieeinsparung reduziert es auch die Thermogenese und die Aktivität des sympathischen Nervensystems. (2)Curr Opin Clin Nutr Metab Care. 2013 Nov;16(6):619-24.

→ Ghrelin

Leptin – Das Sättigungshormon

Leptin wird von den Fettzellen produziert und dient als Sättigungssignal für das Gehirn. Es signalisiert dem Gehirn, dass ausreichend Energiereserven vorhanden sind, und fördert den Energieverbrauch. Es hemmt die Insulinbildung und macht die bei Leptinmangel auftretende vermehrte Insulinproduktion (Hyperinsulinämie) rückgängig. (3)Proc Natl Acad Sci U S A. 1999 Jan 19;96(2):674-9. doi: 10.1073/pnas.96.2.674 Es hemmt die Bildung von Fetten (Lipogenese). Bei Menschen mit Adipositas ist oft ein Leptinmangel oder eine verminderte Empfindlichkeit gegenüber Leptin zu beobachten, was zu einer verminderten Sättigungsreaktion führt. Eine Mutation im Leptin-Gen (ob-Gen), das zu seinem Funktionsverlust führt, kann Ursache von starkem Übergewicht sein.

→ Leptin

Adiponectin – Der Stoffwechselregulator

Adiponektin ist ein Fettgewebshormon, das von Fettzellen umso mehr gebildet wird, je geringer die Zellen mit Fett gefüllt sind. Bei zunehmender Füllung nimmt seine Bildung ab. Adiponektin steigert die Insulinwirkung. Bei starkem Übergewicht (und entsprechend geringer Adiponektinproduktion) ist die Insulinwirkung abgeschwächt. Es fördert den Fettabbau und wirkt einer Insulinresistenz und den Spätfolgen einer Zuckerkrankheit entgegen. Bedingungen, die das Hungergefühl steigern und eine Adipositas fördern, senken den Adiponektinspiegel. Adiponektin stimuliert die Produktion von Leptin, was zu einer Verstärkung des Sättigungssignals führt. Bei einem Adiponektinmangel fällt das Sättigungssignal von Leptin daher schwächer aus. Adiponektinmangel bedeutet daher Risiko für eine Fettsucht.

→ Adiponektin

Insulin, Blutzucker und Hungergefühl

Insulin, das hauptsächlich in der Bauchspeicheldrüse (Pankreas) gebildet wird, reguliert den Blutzuckerspiegel und hat Einfluss auf das Hungergefühl. Es fördert die Aufnahme von Glukose in die Zellen und ihre intrazelluläre Verwertung und hemmt die Neubildung von neuen Glukosemolekülen (durch Abbau von Glykogen und Glukoneogenese). Bei Insulinresistenz, einer Vorstufe von Typ-2-Diabetes, und bei Adipositas, reagieren die Körperzellen weniger empfindlich auf Insulin, was reaktiv zu einer gesteigerten Insulinproduktion und einem vermehrten Hungergefühl führt.

→ Insulin

Cholezystokinin und Hungergefühl

Cholezystokinin ist ein Hormon der Dünndarmwand, welches für die Regulation von Verdauungsprozessen, der Gallenblasenentleerung und der Darmbewegung verantwortlich ist. Zudem beeinflusst es im Gehirn das Hungergefühl. Zu Cholecystokinin siehe auch hier.

Motilin

Motilin aus dem Dünndarm beeinflusst die Darmmotilität und übermittelt ein Hungersignal vom Magen an das Gehirn und ist somit, ähnlich wie Ghrelin, in die Regulation der Energiebilanz des Körpers eingebunden. (4)United European Gastroenterol J. 2021 Jul;9(6):727-734. doi: 10.1002/ueg2.12097

Weitere Zusammenhänge

Um die vernetzten Funktionen der Organe und Hormone bezüglich Regulation von Hungergefühl und Körpergewicht besser zu verstehen, werden einige Grundbegriffe und Zusammenhänge im Verdauungssystem kurz und schematisch erklärt.

Adipositas bezeichnet den Zustand der Fettleibigkeit, bei dem das Körperfett über das normale Maß hinausgeht. Von Bedeutung ist insbesondere das Bauchfett, so dass der Bauchumfang als dessen Maß für die Beurteilung herangezogen wird. Das Fettgewebe kann Hormone und Mediatorstoffe bilden, die zum metabolischen Syndrom und zu unterschwelligen entzündlichen Reaktionen im Körper führen.

→ Adipositas

Insulinresistenz ist eine Stoffwechselstörung, bei der die Körperzellen weniger empfindlich auf die Wirkung von Insulin reagieren. Um jedoch den Stoffwechseleffekt in den Zellen ausreichend hoch zu halten, reagiert die Bauchspeicheldrüse mit einer vermehrten Insulinproduktion – bis sie erschöpft ist.

→ Insulinresistenz

Metabolisches Syndrom: Dies ist eine Fehlregulation des gesamten Stoffwechsels, bei dem insbesondere der Zuckerstoffwechsel und der Fettstoffwechsel gestört sind, und die mit einer Insulinresistenz beginnt. Es ist mit starkem Übergewicht (Adipositas) und frühzeitig auftretenden Herzkreislaufstörungen verbunden und kann unbehandelt auf einen Typ-2-Diabetes mit allen Komplikationen hinauslaufen.

→ Metabolisches Syndrom

Glukose (bekannt als Traubenzucker) ist der wichtigste Energielieferant für den Körper und wird aus Kohlenhydraten gewonnen. Speicherform im Pflanzenreich ist Stärke, im tierischen und menschlichen Körper ist sie Glykogen. Glykogen wird im Muskel und in der Leber je nach Bedarf auch wieder in Glukose zurückverwandelt. Dabei spielt vor allem Insulin eine regulierende Rolle.

→ Blutzucker

Der Magen ist das erste große Verdauungsorgan, in das die Speisen in das die Speisen nach ihrer Aufnahme gelangen. In ihm werden hauptsächlich Eiweiße der Nahrung abgebaut. Er produziert im leeren (nüchternen) Zustand das Hungerhormon Ghrelin.

→ Der Magen

Die Bauchspeicheldrüse (Pankreas) ist ein bedeutendes Organ des Verdauungssystems. Es produziert Enzyme zur Verdauung von Eiweißen, Fetten und Kohlenhydraten. Zudem spielt sie eine zentrale Rolle bei der hormonellen Regulation des Zuckerstoffwechsels (vor allem über Insulin und Glukagon) und der Magenfunktion (über Gastrin).

→ Die Bauchspeicheldrüse

Der Dünndarm ist der Darmabschnitt, der sich an den Magen anschließt und in dem die Endverdauung und die Aufnahme der zerkleinerten Nahrungsbestandteile stattfindet. In ihm werden Hormone (wie Cholezystokinin, Sekretin, VIP und Gastrin) mit Auswirkungen auf die Magenentleerung und das Sättigungsempfinden produziert. Cholezystokinin regt die Bauchspeicheldrüse zur Produktion von Verdauungssäften und die Gallenblase zu ihrer Entleerung an und fördert die Darmbewegungen. Sekretin fördert die Produktion von Pankreassaft, hemmt die Magenentleerung und stimuliert die Insulinproduktion.

→ Der Dünndarm

Darm-Mikrobiom: Die Zusammensetzung und Stoffwechselfunktionen der Darmbakterien (Mikrobiota des Darms) beeinflussen die Entwicklung von Fettleibigkeit. Eine Veränderung der mikrobiellen Zusammensetzung (Dysbiose) wird als Faktor für die Entwicklung von Übergewicht angesehen. Entsprechend ist die Zusammensetzung der Bakterienstämme im Verdauungstrakt ein therapeutischer Angriffspunkt, mit dem man auf das Stoffwechselprofil des Körpers Einfluss nehmen und bei stark Übergewichtigen eine Gewichtsabnahme fördern kann. (5)Nutrients. 2019 Nov 7;11(11):2690. DOI: 10.3390/nu11112690 Dabei spielen die Art der Ernährung, Probiotika, Praebiotika und ggf. auch Antibiotika eine führende Rolle. (6)Minerva Gastroenterol (Torino). 2023 Mar 21. DOI: 10.23736/S2724-5985.23.03379-X (7)Cureus. 2022 Sep 19;14(9):e29317. doi: 10.7759/cureus.29317

→ Das Darmmikrobiom

Störfaktoren bei der Regulation des Körpergewichts

Der Zusammenhang zwischen Hungergefühl, Adipositas und den Hormonen, die das Körpergewicht regulieren, ist komplex und wird von verschiedenen äußeren und inneren Faktoren beeinflusst.

  • Äußere Störfaktoren (Beispiele)
    • Der wichtigste äußere Störfaktor ist Zucker. Süßigkeiten, Kuchen und süße Getränke führen zu rascher Sättigung, aber auch zu rasch erneut auftretendem Hungergefühl. Auf Dauer führt dies zu epigenetischen Veränderungen im Energiestoffwechsel des Körpers, die schwer umkehrbar sind. (Siehe auch unter Übergewicht und Zuckerkrankheit.)
    • Äußere Störfaktoren können Medikamente sein. Beispiele sind Glukokortikoide (verwendet z. B. bei Autoimmunkrankheiten) und Psychopharmaka wie Clozapin (verwendet z. B. bei therapieresistenter Schizophrenie). Solche Medikamente können ein metabolisches Syndrom auslösen. (8)Schizophr Bull. 2013 Mar;39(2):306-18. doi: 10.1093/schbul/sbr148
  • Innere Störfaktoren (Beispiele)
    • Verminderte Wirksamkeit des Sättigungshormons Leptin oder
    • verminderte Insulinempfindlichkeit der Körperzellen (Insulinresistenz).

Therapeutische Überlegungen: Um Störfaktoren zu vermindern oder möglichst auszuschalten, können verschiedene Ansätze verfolgt werden. Wichtige Maßnahmen, die Betroffene selbst durchführen können, sind die Ernährung und die körperliche Bewegung.

  • Eine gesunde Ernährung, die reich an Ballaststoffen, Proteinen und gesunden Fetten ist, kann helfen, das Hungergefühl zu regulieren und eine bessere Sättigung zu erreichen. Wenn eine Reduktionskost erforderlich ist, muss auf ausreichende Zufuhr von Vitaminen und Spurenelementen geachtet werden. Beispiel für eine gesunde Ernährung ist die Mittelmeerdiät.
  • Regelmäßige körperliche Aktivität regt den Stoffwechsel an und erhöht den Energieverbrauch. Sie fördert auf Dauer auch das Immunsystem.
  • Medikamente zur Gewichtsabnahme: In einigen Fällen kann zusätzlich eine medizinische Behandlung notwendig sein, beispielsweise
    • zur Reduktion der Zuckeraufnahme im Darm (z. B. Acarbose) oder
    • zur Verminderung des Sättigungsgefühls über Erhöhung von GLP-1 z. B. Metformin) (9)PLoS One. 2016 Jun 15;11(6):e0156208. doi: 10.1371/journal.pone.0156208 oder über GLP-1-Rezeptoren (z. B. Liraglutid oder Semaglutid). Denn GLP-1-Rezeptoren vermitteln ein erhöhtes Sättigungsgefühl. (10)Diabetes Obes Metab. 2021 Feb;23(2):581-588. DOI: 1111/dom.14255. Liraglutid aktiviert direkt Hungerneurone im Gehirn. (11)Mol Metab. 2021 Dec;54:101352. doi: 10.1016/j.molmet.2021.101352

Einfluss der Gene

Adipositas und gestörtes Hunger- oder Sättigungsgefühl können genetisch oder epigenetisch fixiert sein und als Veranlagung weitergegeben werden; adipöse Eltern haben oft adipöse Kinder. Es wurden inzwischen mehrere Gene identifiziert, die für eine Adipositas verantwortlich sein können.

  • Ein bekanntes Beispiel ist das Ob-Gen (codiert für Leptin). Die ob/ob-Maus weist eine Mutation im Leptin-Gen auf, die zu Fettleibigkeit, Insulinresistenz, Hyperphagie, Sterilität und einer Reihe anderer Stoffwechsel- und Hormonstörungen führt. (12)J Anim Sci. 1998;76:1405–1420 DOI: 10.2527/1998.7651405x
  • Auch das FTO-Gen (Fat mass and obesity-associated gene) ist mit einem erhöhten Risiko für Adipositas assoziiert. Varianten dieses Gens können den Energieverbrauch, das Hunger- und Sättigungsgefühl und den Fettstoffwechsel beeinflussen.

Auch wenn bestimmte Gene das Risiko für Fettsucht (Adipositas) erhöhen können, bedeutet dies nicht, dass eine Person zwangsläufig übergewichtig wird. In jedem Fall kann eine frühzeitige Behandlung durch rigorose Einflussnahme auf die Störfaktoren (s. o.) zu einer Verbesserung der Lebensaussicht und späteren Lebensqualität und ggf. zu einer epigenetischen „Umprogrammierung“ führen.

Psyche und Hungergefühl

Die Psyche spielt bei der Regulation des Hungergefühls eine herausragende Rolle. Emotionen, Stress, Stimmung und psychologische Faktoren können das Hungergefühl sowohl fördern wie unterdrücken. Im akuten Stress spürt man keinen Hunger. Bei anhaltender Traurigkeit dagegen isst man sich „Kummerspeck“ an.

Menschen mit emotionalen Essgewohnheiten oder Essstörungen können von einer professionellen psychologischen Unterstützung profitieren. Bei einer Anorexie ist eine psychische Behandlung allerdings alleine nicht ausreichend.

Das Zwischenhirn – Der Regulator im Gehirn

Das Zwischenhirn, insbesondere der Hypothalamus, ist das Zentrum der Hunger- und Sättigungsregulation. Es empfängt Signale von Ghrelin, Leptin und Adiponectin über spezifische Rezeptoren und verarbeitet diese Informationen, um das Hungergefühl und die Sättigung zu regulieren. Der Hypothalamus enthält neuronale Gruppen, die als Hungerzentren und Sättigungszentren fungieren. Diese Gruppen interagieren miteinander und mit den Hormonen, um die Nahrungsaufnahme zu steuern.

  • Als Hungerzentrum wird das laterale Areal im Hypothalamus (LHA) betrachtet. Hier befinden sich die Hungerneurone, die Signale wie das Hormon Ghrelin oder andere hungerstimulierende Faktoren registrieren.
  • Als Sättigungszentrum fungiert auf der anderen Seite das mediale Hypothalamusareal (MHA). Wenn Signale wie das Hormon Leptin oder andere sättigungsstimulierende Faktoren ankommen, wird das MHA aktiviert, was zur Hemmung des Hungergefühls führt. Leptin erhöht die Aktivität des MHA und trägt somit zur Sättigung bei.

Darüber hinaus spielen im Hypothalamus auch verschiedene Neurotransmitter eine Rolle bei der Regulation des Hungergefühls.

  • Serotonin ist ein Neurotransmitter, der mit Stimmung und Appetit in Verbindung gebracht wird. Es wirkt im Hypothalamus und beeinflusst das Hungergefühl. Eine verminderte Serotoninaktivität kann zu einem gesteigerten Hungergefühl führen, während eine erhöhte Serotoninaktivität das Hungergefühl reduzieren kann. Ein Mangel an Serotonin ist mit Heißhungerattacken und gesteigertem Appetit assoziiert. (13)J Mol Cell Biol. 2021 Dec 6;13(9):693-694. doi: 10.1093/jmcb/mjab055
  • Dopamin ist der Überträger im Belohnungssystem. Es fördert ein Verhalten, das auf Belohnung ausgerichtet ist, und kann z. B. das Verlangen nach (süßer) Nahrung verstärken.
  • Neuropeptid Y (NPY) ist ein Hunger stimulierender Neurotransmitter, der im LHA produziert wird und das Hungergefühl verstärkt.
  • Das Melanocortinsystem umfasst Peptide wie alpha-MSH (alpha-Melanocyte-Stimulating Hormone) und Agouti-related Peptide (AgRP), die im MHA produziert werden. α-MSH wirkt als Appetitzügler und verringert das Hungergefühl, während AgRP den Appetit stimuliert und das Hungergefühl erhöht.

Störungen in der Regulation

Das Zusammenspiel dieser Regionen, Hormone und Neurotransmitter im Zwischenhirn ermöglicht dem Körper eine präzise Regulierung von Hungergefühl und Körpergewicht. Störungen oder Fehlfunktionen in diesem System können zu gesteigertem Appetit, verminderter Sättigung oder anderen Essstörungen führen. Bei Menschen mit Adipositas ist häufig ein erhöhter Ghrelinspiegel und eine verminderte Leptinempfindlichkeit zu beobachten.

Anorexie oder Bulimie sind tiefgreifende Störungen der Regulation von Hunger und Sättigung, der eine gestörte Körperwahrnehmung im Gehirn zugrunde liegt (s.o.). Vor allem die lebensgefährliche Anorexie bedarf einer umfassenden Behandlung, die in jedem Fall auch einen medikamentösen Eingriff in das Regelsystem von Nahrungsaufnahme, Sättigungsgefühl und Körperwahrnehmung beinhaltet.

Das Wichtigste

In die Regulation von Hungergefühl und Körpergewicht sind an oberster Stelle das Zwischenhirn und von ihm beeinflusst ein System von Hormonen, wie  vor allem Ghrelin, Leptin, Adiponectin und Insulin eingebunden. Eine Störung in diesem komplexen Regelsystem kann zu einer gestörten Sättigungsreaktion und zu einer Gewichtszu- oder -abnahme führen.

Die wesentlichsten Ansatzpunkte für eine ausgeglichene Energiebilanz bei normalem Körpergewicht sind eine gesunde Ernährung und regelmäßige körperliche Aktivität. Über diese Einflussmöglichkeiten kann man selbst einen nachhaltigen positiven Einfluss erzielen. Ansonsten muss auf medizinische Behandlungsmöglichkeiten, wie spezielle Medikamente und operative Interventionen, zurückgegriffen werden.

→ Gewichtszunahme
→ Gewichtsabnahme

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Verweise

Zum Inhaltsverzeichnis

 

Literatur[+]